Pangenome inventory of Burkholderia sensu lato, Burkholderia sensu stricto, and the Burkholderia cepacia complex reveals the uniqueness of Burkholderia catarinensis

Here the pangenome analysis of Burkholderia sensu lato (s.l.) was performed for the first time, together with an updated analysis of the pangenome of Burkholderia sensu stricto, and Burkholderia cepacia complex (Bcc) focusing on the Bcc B. catarinensis specific features of its re-sequenced genome. The pangenome of Burkholderia s.l., Burkholderia s.s., and of the Bcc was open, composed of more than 96% of accessory genes, and more than 62% of unknown genes. Functional annotations showed that secondary metabolism genes belonged to the variable portion of genomes, which might explain their production of several compounds with varied bioactivities. Taken together, this work showed the great variability and uniqueness of these genomes and revealed an underexplored unknown potential in poorly characterized genes. Regarding B. catarinensis 89T, its genome harbors genes related to hydrolases production and plant growth promotion. This draft genome will be valuable for further investigation of its biotechnological potentials

Distribuição de aranhas de teia de sub-bosque ao longo de uma área de contato entre floresta de Araucaria e plantação de Pinus no sul do Brasil

In southern Brazil, the native Araucaria forest has been tremendously cut down, which created a mosaic landscape with patches of original forest and other land uses. The Floresta Nacional de São Francisco de Paula encompasses a mosaic landscape comprised of the Araucaria forest, Araucaria plantations, Pinus and Eucalyptus plantations. This study’s intention was to assess the richness and abundance of understorey web building spiders along an interface zone between an Araucaria and a Pinus patch. Spiders and other arthropods were collected by beating the vegetation inside five random plots, along five long transects parallels to the edge: one at the edge, two others 10 m and 30 m inside each patch. A randomization test was done to analyze differences in richness and abundance among distances between patches. Linear regressions were done to assess influence of the abundance of potential prey on spider richness and abundance. A total of 161 web building spiders were collected, divided in 35 morphospecies and 7 families. Four morphospecies represented around 42% of abundance. The higher abundance was of Theridiidae (17 species), followed by Araneidae (11). Richness and abundance of understorey spiders did not differ among the distances, showing presence of connectivity across the understorey vegetation of patches. Arthropod numbers positively influenced the abundance and richness of spiders. Management practices applied in this Reserve, which are selective cutting and long periods of rotations, seem to provide the growth of dense understorey vegetation along the ecotone resulting in adequate resources to support spider diversity. Key words: edge effect, ecotone, Atlantic Forest, forest management.A floresta de Araucaria tem sido intensivamente impactada, o que possibilitou a criação de mosaicos da paisagem com manchas da floresta original e outros usos da terra. A Floresta Nacional de São Francisco de Paula, RS, abriga um mosaico composto da floresta de Araucaria e plantações de Araucaria, Pinus e Eucalyptus. Este estudo visou avaliar a riqueza e abundância das assembléias de aranhas de teia de sub-bosque ao longo de uma área de contato entre uma mancha de Araucaria e outra de Pinus. Aranhas e outros artrópodes foram coletados com guarda-chuva entomológico em cinco parcelas ao longo de cinco transectos paralelos à borda das manchas: uma na borda, duas outras a 10 m e a 30 m em cada mancha. Diferenças na riqueza e na abundância ao longo das distâncias foram analisadas por um teste de aleatorização. Foram realizadas regressões lineares para avaliar a influência da abundância de presas potenciais sobre a abundância e riqueza de aranhas de teia. Um total de 161 aranhas foi coletado (35 morfoespécies e 7 famílias). Quatro morfoespécies representaram em torno de 42% da abundância. A família mais rica foi Theridiidae (17 espécies), seguida de Araneidae (11). A riqueza e a abundância de aranhas não variaram entre as distâncias, mostrando que há conectividade entre as vegetações dos sub-bosques. A abundância de presas potenciais influenciou positivamente a abundância e a riqueza de aranhas de teia. Presume-se que o manejo executado na reserva, com corte seletivo e longo tempo de rotação, possibilite o crescimento do sub-bosque de Pinus, proporcionando recursos adequados para a manutenção da diversidade de aranhas. Palavras-chave: efeito de borda, ecótono, Mata Atlântica, manejo de florestas

Synthesizing the connections between environmental disturbances and zoonotic spillover

Zoonotic spillover is a phenomenon characterized by the transfer of pathogens between different animal species. Most human emerging infectious diseases originate from non-human animals, and human-related environmental disturbances are the driving forces of the emergence of new human pathogens. Synthesizing the sequence of basic events involved in the emergence of new human pathogens is important for guiding the understanding, identifi cation, and description of key aspects of human activities that can be changed to prevent new outbreaks, epidemics, and pandemics. This review synthesizes the connections between environmental disturbances and increased risk of spillover events based on the One Health perspective. Anthropogenic disturbances in the environment (e.g., deforestation, habitat fragmentation, biodiversity loss, wildlife exploitation) lead to changes in ecological niches, reduction of the dilution effect, increased contact between humans and other animals, changes in the incidence and load of pathogens in animal populations, and alterations in the abiotic factors of landscapes. These phenomena can increase the risk of spillover events and, potentially, facilitate new infectious disease outbreaks. Using Brazil as a study model, this review brings a discussion concerning anthropogenic activities in the Amazon region and their potential impacts on spillover risk and spread of emerging diseases in this region

Seleção de bactérias queratinolíticas provenientes de solos brasileiros

Muitos estudos vêm sendo desenvolvidos com microrganismos produtores de queratinases pelo seu potencial biotecnológico e por serem causadores de doenças em animais. Porém, muito antes do seu papel biotecnológico, estas enzimas têm relevância ecológica realizando a reciclagem destes resíduos queratinosos na natureza. As bactérias reportadas como queratinolíticas pertencem principalmente aos gêneros Bacillus e Streptomyces, porém estudos recentes mostram que a diversidade de bactérias queratinolíticas deve ser muito maior. Este trabalho tem como objetivo selecionar e identificar bactérias cultiváveis provenientes de solos de matas nativas brasileiras, que sejam produtoras de queratinases para contribuir com o conhecimento da diversidade desta característica na natureza e buscar novos microrganismos com potencial biotecnológico. Foram isoladas bactérias de amostras de solo oriundas de Bento Gonçalves e São Francisco de Paula. Estes isolados, juntamente com bactérias originadas da Bacia Amazônica, foram testados quanto a sua capacidade de crescer em meio ágar farinha de pena 1 % e produzir halos em ágar leite. As bactérias proteolíticas foram testadas quanto a sua atividade queratinolítica e foram identificadas através de suas características morfológicas, microscópicas e bioquímicas, além da identificação molecular através do seqüenciamento do fragmento16S do DNA ribossomal. Obtivemos 18 isolados queratinolíticos, 15 Gram positivos e 3 Gram negativos que apresentaram grande capacidade proteolítica. Os testes bioquímicos e os sequenciamentos realizados sugerem que os isolados sejam pertencentes às espécies B. subtilis, B. cereus e aos gêneros Aeromonas e Serratia do grupo o-Proteobacteria

El Telegrama del Rif: El Telegrama del Rif - Año XXVIII Número 10422 - 1929 julio 19 (19/07/1929)

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Utilização de Burkholderia sp. 89 para o controle biológico de fungos fitopatogênicos e identificação de moléculas de seu metabolismo secundário envolvidas nesse processo

O uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal ou agentes de biocontrole como inoculantes agrícolas é uma alternativa importante e ecologicamente correta, com grandes benefícios na agricultura para substituir, ou ao menos suplementar, a excessiva utilização de fertilizantes e pesticidas. Neste trabalho avaliamos a capacidade de biocontrole e de competência rizosférica de três bactérias com características de promoção de crescimento vegetal (Plant growth promoting - PGP): Bacillus mycoides B38V, Paenibacillus riograndensis SBR5 e Burkholderia sp. 89. As três bactérias avaliadas apresentaram grande versatilidade na utilização de substratos, o que poderia lhes garantir uma vantagem competitiva no ambiente rizosférico. Porém, inconsistências foram observadas nos ensaios em câmara de crescimento, ou seja, as características de PGP e de biocontrole observadas in vitro não se refletiram em benefícios para a planta. A linhagem 89 destacou-se pela produção de um metabólito estável com ampla atividade contra fungos fitopatogênicos. Através de abordagens genômicas e de análises multilocus, descrevemos Burkholderia sp. 89 como uma nova espécie membro do complexo Burkholderia cepacia, denominada de B. catarinensis 89T. O sequenciamento de seu genoma, seguido de uma análise pela ferramenta AntiSMASH, revelou a presença de um agrupamento gênico de peptídeo sintetases não ribossomais (NRPS) relacionadas com a biossíntese do sideróforo ornibactina e um agrupamento híbrido NRPS-policetídeo sintetase responsável pela biossíntese do glicolipopeptideo cíclico com atividade antifúngica burkholdina. Como estratégia de purificação de metabólitos secundários foi utilizada a metodologia da mineração de genoma combinada com fracionamento guiado por bioensaios seguida de análises em espectrômetro de massas. Desta forma, purificamos com sucesso duas variantes de ornibactina, D e F (761 e 789 Da, respectivamente), e detectamos a variante ornibactina B (m/z= 733) e as moléculas sinalizadoras homoserina lactonas C6-HSL, 3OH-C8-HSL e C8-HSL. Análises de espectrometria de massas demonstraram a presença de um grupo de metabólitos com massas de 1240, 1254, 1268, 1216, 1244 e 1272 Da, que, provavelmente, são novas variantes do antifúngico burkoldina. Sendo assim, B. catarinensis 89T possui potencial biotecnológico com possíveis aplicações farmacêuticas e agronômicas para o biocontrole de fungos fitopatogênicos.The use of plant growth promotion bacteria or biocontrol agents as agricultural inoculants is an important eco-friendly alternative to substitute, or at least supplement, the excessive use of fertilizers and pesticides. In this work, we evaluated the biocontrol potential and rhizosphere competence of three bacteria that had shown plant growth promotion (PGP) abilities: Bacillus mycoides B38V, Paenibacillus riograndensis SBR5 and Burkholderia sp. 89. All three bacteria presented great versatility in their substrate utilization, which could enable them to survive in a competitive rhizosphere environment. However, inconsistencies were observed in the greenhouse experiments, whereas their interesting abilities observed in vitro did not result in benefits to the plants. Strain 89 produces a stable metabolite with a wide range of antifungal activity. Genomic comparisons and multilocus sequence analysis revealed Burkholderia sp. 89 as a new species of the Burkholderia cepacia complex and we described it as B. catarinensis 89T. We sequenced its genome and analyzed it with the AntiSMASH tool. This in silico prediction revealed the presence of a nonribosomal peptide synthetase (NRPS) cluster, which is related to the production of the siderophore ornibactin. Moreover, a hybrid NRPS- polyketide synthetase cluster for the production of the antifungal cyclic glicolipopeptide burkholdin was also found. A genome mining combined with a bioassay-guided fractionation with further mass spectrometry analysis was applied for the purification of these compounds. This approach enabled us to purify and characterize two variants of the siderophore ornibactin, D and F (761 and 789 Da, respectively). Also, we could detect the variant ornibactin B (m/z= 733) and the quorum sensing molecules homoserine lactones C6-HSL, 3OH-C8-HSL and C8-HSL in the supernatant of B. catarinensis 89T. Mass spectrometry analysis showed the presence of a group of metabolites with the masses 1240, 1254, 1268, 1216, 1244 and 1272 Da, which are probably new variants of the antifungal metabolite burkoldin. Therefore, B. catarinensis 89T has a great biotechnological potential for the production of metabolites with pharmaceutical and agricultural applications for the biocontrol of phytopathogenic fungi

Selection, identification and characterization of keratinolytic bacteria isolated from brazilian soils

Resíduos ricos em queratina são amplamente disponíveis como subprodutos de agroindústrias, e por sua recalcitrância tornam-se um problema ambiental e econômico por seu acúmulo e difícil manejo. Bactérias que hidrolisam a queratina, através da produção de queratinases, têm mostrado grande potencial biotecnológico. Este trabalho tem como objetivo selecionar, identificar e caracterizar um novo isolado bacteriano, proveniente de solos brasileiros, que seja produtor de queratinases úteis como biodegradadoras de penas, bem como caracterizar sua ação enzimática. Bactérias com atividade proteolítica e produtoras de proteína solúvel a partir de substratos queratinosos foram selecionadas e identificadas através do sequenciamento do 16S do DNAr. O extrato bruto de três linhagens Gram negativas foi caracterizado ao longo de 120 horas de cultivo. Dos 32 isolados, os maiores degradadores de penas foram as bactérias do gênero Bacillus, porém as características do extrato bruto das Gram negativas Aeromonas hydrophila K12, Chryseobacterium indologenes A22 e Serratia marcescens P3 também apresentam promissoras utilizações industriais. Ensaios enzimáticos e zimograma revelaram a produção de uma única protease queratinolítica por isolado, com características de metaloprotease. Utilizando técnicas de planejamento fatorial foi possível gerar um modelo validado estatisticamente para a otimização da produção enzimática. A utilização de sistema aquoso bifásico foi eficiente para a purificação da enzima produzida pela linhagem P3, gerando banda única em SDS-PAGE com massa molecular de aproximadamente 53 kDa. O sequenciamento da protease queratinolítica da linhagem P3, através de espectrômetro de massas, revelou homologia com metaloproteases dependentes de zinco semelhantes às serralisinas. Apesar das serralisinas serem comumente associadas a fatores de virulência, a importância das patogenias causadas por Serratia parece ser menor do que a causada por outras bactérias. Portanto, a enzima de P3, que é facilmente desnaturada por tratamento térmico, pode também ser utilizada biotecnologicamente em processos controlados.Keratin-rich wastes are widely available as an agroindustrial byproduct. Since these residues are difficult to degrade, they cause economical and environmental problems due to its accumulation and difficult management. Bacteria with keratin-degrading abilities, through keratinase production, have shown several biotechnological applications. This work aimed to select, identify and characterize a novel bacterial isolate from Brazilian soils, which is keratinase producer, useful for feather degradation and characterize its enzymatic activity. Bacteria with proteolytic activity and soluble protein production when cultivated with keratinous wastes were selected and identified based on 16S rDNA gene sequencing. Crude supernatant of three Gram negative strains were characterized over 120 hours of cultivation. Among 32 isolates, the bacteria from Bacillus genus showed higher feather hydrolyses. Although, the characterization of the crude extract produced by the Gram negative Aeromonas hydrophila K12, Chryseobacterium indologenes A22 and Serratia marcescens P3 also revealed their promising use in industrial processes. Enzymatic assays and zimogram analyses indicated the production of a unique proteolytic enzyme by each strain, which have presented metalloprotease characteristics. By using factorial design, a statistically validated model was generated for the optimization of enzymatic production. An aqueous two-phase system was effective for the purification of P3 enzyme, resulting in a single band of approximately 53 kDa on SDS-PAGE. The sequencing of strain P3 keratinolytic protease through mass spectrometry revealed homology with zinc-dependent metaloproteases of the serralysin family. In spite of serralysins being commonly related to virulence factors, the pathogenies caused by Serratia seems to be less concerning than the ones caused by other bacteria. Thus, the enzyme of P3, which is easily denatured by heat treatment, may also be biotechnologically useful in controlled processes

Variações na estrutura e composição da parede celular dos filídios de Frullania brasiliensis Raddi (Jungermanniales, Marchantiophyta) pela ação da luz solar

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Variações na estrutura e composição da parede celular dos filídios de Frullania brasiliensis Raddi (Jungermanniales, Marchantiophyta) pela ação da luz solar

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